Question

鋼鐵是使用最多的金屬材料．
（1）下圖為實(shí)驗(yàn)室煉鐵的裝置圖，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

；將反應(yīng)后的氣體通過裝置B和C，收集較純凈的CO并循環(huán)使用，B中應(yīng)盛放的試劑是

 

濃溶液．
（2）工業(yè)上可用酸清洗銹蝕的金屬．將生銹的鐵片和生銹的銅片[銅銹的成分是Cu₂（OH）₂CO₃]同時(shí)放入一定量鹽酸中，可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有：
①銅銹溶解：Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl=2CuCl₂+3X+CO₂↑，則X的化學(xué)式為

 

；
②鐵銹溶解：化學(xué)方程式為

 

；
③有金屬單質(zhì)生成：化學(xué)方程式為

 

．
（3）某化學(xué)小組欲測(cè)定一種鋼樣品中鐵的含量，實(shí)驗(yàn)操作如圖所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下表：

反應(yīng)時(shí)間	t0	t1	t2	t3
燒杯和藥品質(zhì)量/g	55.7	55.6	55.5	55.5

①經(jīng)計(jì)算，這種鋼樣品中鐵的含量是

 

%  （精確到0.1%）．
②有同學(xué)提出，灼燒可使鋼中的碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，鋼樣品質(zhì)量會(huì)減輕．但是他們將一定量的鋼樣品灼燒后，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量反而增加了，其原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)一氧化碳可把三氧化二鐵還原為鐵寫出化學(xué)反應(yīng)式；收集較純凈的一氧化碳，需除去一氧化碳中的二氧化碳和水蒸汽；
（2）利用質(zhì)量守恒定律寫出X的化學(xué)式；酸與金屬氧化物反應(yīng)，鐵與生成的氯化銅反應(yīng)；
（3）表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可判斷第四次稱量時(shí)已完全反應(yīng)，利用質(zhì)量守恒定律，可計(jì)算放出氫氣的質(zhì)量；根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由產(chǎn)生氫氣質(zhì)量計(jì)算鋼樣中所含鐵的質(zhì)量，求得鋼樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)室煉鐵，A中發(fā)生反應(yīng)是，一氧化碳把三氧化二鐵還原為鐵，并生成二氧化碳?xì)怏w，化學(xué)反應(yīng)式是：
3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；收集較純凈的一氧化碳要除去反應(yīng)生成的二氧化碳和水蒸氣，把氣體通入盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶，除去二氧化碳，再通入濃硫酸干燥氣體；
（2）將生銹的鐵片和生銹的銅片[銅銹的成分是Cu₂（OH）₂CO₃]同時(shí)放入一定量鹽酸中，可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，
①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子的個(gè)數(shù)和種類不變，得X的化學(xué)式為，H₂O；
②鐵銹與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
③鐵置換出氯化銅中的銅，化學(xué)方程式為：CuCl₂+Fe=Cu+FeCl₂；
（3）①鐵銹（Fe₂O₃）溶于鹽酸（3）第四次稱量時(shí)已完全反應(yīng)，
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)中產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=40+5.7+10-55.5=0.2（g）；
設(shè)樣品中含鐵的質(zhì)量為xg．
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56            2
x            0.2g

56

X

=

2

0.2

   x=5.6g
鋼樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

5.6g

5.7g

×100%=98.2%
②鋼中含碳量少，灼燒時(shí)碳減少的質(zhì)量，遠(yuǎn)小于鐵轉(zhuǎn)化為氧化物時(shí)增加的質(zhì)量，所以將一定量的鋼樣品灼燒后，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量反而增加了．
故答案為：（1）3CO+Fe₂O₃

高溫  .

3CO₂+2Fe，氫氧化鈉（或NaOH）；
（2）H₂O；Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；CuCl₂+Fe=Cu+FeCl₂；
（3）98.2%；鋼中含碳量少，所以碳減少的質(zhì)量，遠(yuǎn)小于鐵轉(zhuǎn)化為氧化物時(shí)增加的質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng)：要熟記和理解一氧化碳還原氧化鐵的所有內(nèi)容，還有，鐵等金屬的冶煉原理、氧化還原反應(yīng)的原理、一氧化碳的可燃性和毒性、金屬的性質(zhì)、化學(xué)方程式的書寫、空氣的污染等相關(guān)知識(shí)；然后，根據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)、問題情景或圖表信息等，結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識(shí)和技能，細(xì)致地閱讀、分析題意等，聯(lián)系著生活實(shí)際，細(xì)心地進(jìn)行探究、推理，最后，按照題目的要求，認(rèn)真地進(jìn)行選擇或解答即可．